(一)同一直线上二力的合成
1、合力——几个力共同作用在一个物体上时,它们的作用效果可以用一个力来代替,这个力叫做那几个力的合力。
2、力的合成——如果已知几个力的大小和方向,求合力的大小和方向,称为力的合成。
3、沿同一直线作用的两个同方向的力,其合力方向不变,大小是这两个力的大小之和,沿同一直线作用的两个反方向的力,其合力方向与其中较大的力的方向一致,大小是这两个力的大小之差。
例1、关于同一直线两个力的合力,下面说法正确的是( )
A.合力一定大于其中任何一个力
B.合力为零时,二力一定大小相等,方向相反
C.合力一定小于其中任何一个力
D.合力的方向一定与较大的力的方向相同
解析:
本题应根据同一直线上二力合成的规律入手。由题可知,二力的方向没有明确,所以当二力反向时,合力是它们之差,结果就不一定大于其中任何一个力(如二力相等时),故A错误。只有当二力大小相等,方向相反时求出的合力才为零,所以B正确,当二力同向时,合力是二力相加,因此不可能小于其中任何一个力,则C错误。若二力不等时,无论二力同向还是反向,合力的方向都与较大的力的方向相同,即D选项也对。
答案:B、D
(二)二力平衡
1、物体保持静止或匀速直线运动状态,叫做平衡。平衡的物体所受的力叫做平衡力。
2、如果物体受两个力作用而处于平衡的情况叫做二力平衡。
3、二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,即合力为零。
例2、一本书在水平桌面上并处于静止状态,如下图所示,下列说法中正确的是( )

A.桌面对书的支持力与书对桌面的压力是一对平衡力
B.书本对桌面的压力与书受到的重力是一对平衡力
C.桌面对书的支持力与书受到的重力是一对平衡力
D.桌面对书的支持力与桌面受到的重力是一对平衡力
解析:
此类题关键是理解平衡力和相互作用力的区别:
项目 |
相互平衡力 |
相互作用力 |
相同点 |
1 |
大小相等 |
|
2 |
方向相反 |
|
3 |
作用在同一直线上 |
|
不同点 |
1 |
作用在同一个物体上 |
分别作用在两个物体上 |
2 |
不一定是相同性质的力 |
一定是相同性质的力 |
二力平衡条件是作用在同一物体上两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,A中由于忽视了两个力必须作用在同一物体才可能满足平衡,桌面对书的支持力是作用在书上,而书对桌面的压力是作用在桌面上,二力不同体,因此不可能平衡,B中没有理解二力平衡必须同体,且二力还要反向,这两条件都不满足,因此这两力不可能平衡,D是由于上面所述同样的错误,桌面对书的支持力是作用在书上,桌面受到的重力的作用在桌面上,这两个不同体,因此不可能平衡。
答案:C
(三)探究运动和力的关系
1、惯性——我们把物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。
2、一个物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。这个规律叫做牛顿第一定律,也称为惯性定律。
3、一切物体受到外力作用时,它的运动状态就要改变。静止的物体受力后开始运动;运动的物体受力后运动可能变快,变慢或改变运动方向。因此,力是使物体运动状态发生变化的原因。
例3、物体只受到一对平衡力的作用时,下列判断正确的是( )
A.这两个力的合力肯定为零
B.这两个力的三要素完全相同
C.物体一定处于匀速直线运动状态
D.这两个力的方向一定相反,且在水平方向上
解析:
在平衡力的作用下,物体是保持静止,还是做匀速直线运动,这要由原来的运动状态决定;但平衡力不一定是在水平方向或竖直方向,还可以在其他任意方向上;也不一定非要这两个力作用在物体的同一点上,但是要在同一直线上。物体只受平衡力作用时,二力大小相等且方向相反,合力为零。
答案:A
例4、弹簧秤下挂着质量是10kg的物体,当:
(1)物体静止时;
(2)物体以5m/s匀速上升时;
(3)物体以0.5m/s匀速上升时;
(4)物体以5m/s匀速下降时,弹簧秤的示数各是多少?
解析:
物体受到两个力:竖直向下的重力G、竖直向上拉力F,G=mg=10kg×9.8N/kg=98N。
物体静止、匀速上升、匀速下降、物体都是处于平衡状态,G、F是一对平衡力,根据二力平衡的条件得F=G=98N。
答案:弹簧秤示数均为98N。